(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される第１円柱と前記第１円柱の上端面に立設される第２円柱とを有する円柱部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リング部材を垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円柱部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で複数の第２付勢部材を介して半径方向へ拡径するように前記第２円柱部材に装着される分割中空円筒状の内径保持爪とを備え、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離下降すると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドすると、前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コアの下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入することを特徴とする焼嵌め装置。
【請求項２】
水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される円筒部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リングを垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下方端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円筒部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方端に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、前記リング部材から前記円筒部材の軸心方向へ延在する駆動部材に垂直方向へスライド自在に保持される保持軸と前記保持軸の下方端に設けられて前記保持軸より半径方向寸法が大きい規制部と前記保持軸の上方端に設けられて垂直方向上方へ向かって拡径するテーパ軸とを有する段付きテーパ軸部材と、前記駆動部材と前記段付きテーパ軸部材との間に介装されて前記段付きテーパ軸部材を垂直方向上方へ付勢する第２付勢部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記テーパ軸と係合する内径保持爪とを備え、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離スライドすると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記駆動部材が前記規制部に当接することで前記内径保持爪と前記段付きテーパ軸部材とが前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記ステータの内周部を垂直方向下方へスライドするとともにさらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドし、前記リング部材の垂直方向下方へのスライドに伴って前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コア下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入することを特徴とする焼嵌め装置。
【請求項３】
水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される第１円柱と前記第１円柱の上端面に立設される第２円柱とを有する円柱部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リング部材を垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円柱部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で複数の第２付勢部材を介して半径方向へ拡径するように前記第２円柱部材に装着される分割中空円筒状の内径保持爪とを備えた焼嵌め装置を使用する焼嵌め工法であって、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離下降すると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドすると、前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コアの下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入することを特徴とする焼嵌め工法。
【請求項４】
水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される円筒部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リングを垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下方端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円筒部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方端に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、前記リング部材から前記円筒部材の軸心方向へ延在する駆動部材に垂直方向へスライド自在に保持される保持軸と前記保持軸の下方端に設けられて前記保持軸より半径方向寸法が大きい規制部と前記保持軸の上方端に設けられて垂直方向上方へ向かって拡径するテーパ軸とを有する段付きテーパ軸部材と、前記駆動部材と前記段付きテーパ軸部材との間に介装されて前記段付きテーパ軸部材を垂直方向上方へ付勢する第２付勢部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記テーパ軸と係合する内径保持爪とを備えた焼嵌め装置を使用する焼嵌め工法であって、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離スライドすると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記駆動部材が前記規制部に当接することで前記内径保持爪と前記段付きテーパ軸部材とが前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記ステータの内周部を垂直方向下方へスライドするとともにさらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドし、前記リング部材の垂直方向下方へのスライドに伴って前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コア下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入することを特徴とする焼嵌め工法。
【請求項５】
請求項３または請求項４の工法によって製造される、前記複数の分割コアと前記フレームとの焼嵌め締結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのステータとステータがその内径部ないし内部に固定されるフレームとの焼嵌め装置、焼嵌め工法および焼嵌め締結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のステータとフレームとの焼嵌め工法および焼嵌め締結体としては、特許文献１に開示されたものがある。このものは、モータの軸心に直角な断面が略Ｔ字状の電磁鋼板を積層して分割コアを形成するとともに、Ｔ字の縦棒に相当する磁脚部にコイルを巻回し、複数の分割コアのＴ字の横棒を密着させて円筒状とした後、Ｔ字の横棒に相当するステータヨークの密着部をビード溶接して一体型のステータとし、フレームに焼嵌めして焼嵌め締結体を製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６１１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるステータ（複数の分割コア）とフレームとの焼嵌め工法および焼嵌め締結体は、従来の円筒形ステータをあえて分割して分割コアとなし、最大限の巻線占積率が得られているにもかかわらず、複数のステータヨークの密着部をビード溶接して一体化している。すなわち、分割コアの数と分割コアの軸方向長さとの積によって表される総延長を有するステータヨークの密着部の接合を、高コストなビード溶接で行わなければならず、非常に高価なステータになり、ひいてはステータとフレームとの焼嵌め締結体が非常に高価になってしまうという問題があった。
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明の課題は、コイルが巻回された分割コアが、溶接、接着等で一体化される工程を経ずに分割されたままフレームに焼嵌めされる、低コストな焼嵌め装置及び焼嵌め工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される第１円柱と前記第１円柱の上端面に立設される第２円柱とを有する円柱部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リング部材を垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円柱部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で複数の第２付勢部材を介して半径方向へ拡径するように前記第２円柱部材に装着される分割中空円筒状の内径保持爪とを備え、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離下降すると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドすると、前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コアの下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入する焼嵌め装置である。
【０００７】
また、請求項２の発明は、水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される円筒部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リングを垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下方端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円筒部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方端に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、前記リング部材から前記円筒部材の軸心方向へ延在する駆動部材に垂直方向へスライド自在に保持される保持軸と前記保持軸の下方端に設けられて前記保持軸より半径方向寸法が大きい規制部と前記保持軸の上方端に設けられて垂直方向上方へ向かって拡径するテーパ軸とを有する段付きテーパ軸部材と、前記駆動部材と前記段付きテーパ軸部材との間に介装されて前記段付きテーパ軸部材を垂直方向上方へ付勢する第２付勢部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記テーパ軸と係合する内径保持爪とを備え、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離スライドすると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記駆動部材が前記規制部に当接することで前記内径保持爪と前記段付きテーパ軸部材とが前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記ステータの内周部を垂直方向下方へスライドするとともにさらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドし、前記リング部材の垂直方向下方へのスライドに伴って前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コア下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入する焼嵌め装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される第１円柱と前記第１円柱の上端面に立設される第２円柱とを有する円柱部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リング部材を垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円柱部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で複数の第２付勢部材を介して半径方向へ拡径するように前記第２円柱部材に装着される分割中空円筒状の内径保持爪とを備えた焼嵌め装置を使用する焼嵌め工法であって、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離下降すると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドすると、前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コアの下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入する焼嵌め工法である。
【０００９】
請求項４の発明は、水平面に載置されて装置全体の土台を形成する第１プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第１ガイド部材と、前記第１プレート部材上に立設される円筒部材と、垂直方向へスライド自在に前記第１ガイド部材にガイドされる第２プレート部材と、前記第１プレート部材上に立設される複数の第２ガイド部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有するとともに垂直方向へスライド自在に前記第２ガイド部材にガイドされ前記第２ガイド部材の上方端に固定された規制部材によって垂直方向上方へのスライドが規制されるリング部材と、前記第１プレート部材と前記リング部材との間に介装されて前記リングを垂直方向上方へ付勢する第１付勢部材と、前記リング部材の前記テーパ状内孔と係合するテーパ部と前記規制部材が当接する上方端面から垂直方向下方へ延びる内孔と前記内孔の下方端から垂直方向下方へ向かって拡径するテーパ状内孔とを有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記リング部材の前記テーパ状内孔に嵌入される外径保持爪と、前記円筒部材が嵌入される案内孔を有する円筒部と前記円筒部の上方端に形成されて前記外径保持爪を半径方向へスライド自在にガイドするガイド部とを有する円筒ガイド部材と、前記リング部材から前記円筒部材の軸心方向へ延在する駆動部材に垂直方向へスライド自在に保持される保持軸と前記保持軸の下方端に設けられて前記保持軸より半径方向寸法が大きい規制部と前記保持軸の上方端に設けられて垂直方向上方へ向かって拡径するテーパ軸とを有する段付きテーパ軸部材と、前記駆動部材と前記段付きテーパ軸部材との間に介装されて前記段付きテーパ軸部材を垂直方向上方へ付勢する第２付勢部材と、垂直方向下方へ向かって縮径するテーパ状内孔を有し軸心を通る複数の垂直平面によって水平面上で均等角度に分割されるとともに分割面が近接した状態で前記テーパ軸と係合する内径保持爪とを備えた焼嵌め装置を使用する焼嵌め工法であって、垂直方向下方へ開口するとともに所定温度に加熱された円筒状のフレームが前記第２プレート部材に懸垂され、コイルが巻回されるとともに全体でステータを構成する複数の分割コアが前記外径保持爪と前記内径保持爪との間に両爪と同心的に配設され、前記第２プレート部材が垂直方向下方へ所定距離スライドすると、前記第２プレート部材に設けられたロッド部材が前記リング部材を垂直方向下方へスライドさせるとともに前記複数の分割コアが前記フレーム内に所定寸法嵌入され、さらに前記駆動部材が前記規制部に当接することで前記内径保持爪と前記段付きテーパ軸部材とが前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記ステータの内周部を垂直方向下方へスライドするとともにさらに前記リング部材が垂直方向下方へスライドし、前記リング部材の垂直方向下方へのスライドに伴って前記外径保持爪が半径方向へスライドしつつ前記複数の分割コア下方端面から離脱して前記複数の分割コアが前記フレーム内に没入する焼嵌め工法である。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項３または請求項４の工法によって製造される、前記複数の分割コアと前記フレームとの焼嵌め締結体である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ロッド部材がリング部材を押圧して外径保持爪の緊縛力がなくなる前に、フレーム内径部が複数の分割コアに所定距離嵌入を終了しているため、複数の分割コアで形成される円筒の外径が常にフレーム内径に倣い、複数の分割コアがフレームと精度よく低コストに焼嵌めされる焼嵌め装置を提供できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、ロッド部材がリング部材を押圧して外径保持爪の緊縛力がなくなる前に、フレーム内径部が複数の分割コアに所定距離嵌入を終了しているため、複数の分割コアで形成される円筒の外径が常にフレーム内径に倣い、さらに、駆動部材が内径保持爪の拡張力を調整していくため、フレームが外径保持爪に接触することなく外径保持爪が直方向下方に離脱する。このため、複数の分割コアがフレームと精度よく低コストに焼嵌めされる焼嵌め装置を提供できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、ロッド部材がリング部材を押圧して外径保持爪の緊縛力がなくなる前に、フレーム内径部が複数の分割コアに所定距離嵌入を終了しているため、複数の分割コアで形成される円筒の外径が常にフレーム内径に倣い、複数の分割コアがフレームと精度よく低コストに焼嵌めされる焼嵌め工法を提供できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、ロッド部材がリング部材を押圧して外径保持爪の緊縛力がなくなる前に、フレーム内径部が複数の分割コアに所定距離嵌入を終了しているため、複数の分割コアで形成される円筒の外径が常にフレーム内径に倣い、さらに、駆動部材が内径保持爪の拡張力を調整していくため、フレームが外径保持爪に接触することなく外径保持爪が直方向下方に離脱する。このため、複数の分割コアがフレームと精度よく低コストに焼嵌めされる焼嵌め工法を提供できる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、請求項３または請求項４の工法によって複数の分割コアとフレームとを焼嵌めするため、低コストの焼嵌め締結体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に用いる焼嵌め装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いるリング部材の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いるリング部材の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いる外径保持爪の平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いる外径保持爪の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いる外径保持爪の側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いる円筒ガイド部材の平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に用いる円筒ガイド部材の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に用いる焼嵌め装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の焼嵌め工法および焼嵌め締結体を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、第１実施形態に係る焼嵌め装置を示す。
【００１９】
図１に示すように、水平面に載置された板状の第１プレート部材１１上の両端付近に、２本の細い円柱状の第１ガイド部材１２が立設固定されている。
【００２０】
第１プレート部材１１上の中心部には、第１円柱１４が立設固定されるとともに、第１円柱１４の上方端面１４ａには、第１円柱１４と同軸に第２円柱１５が固定されている。第２円柱１５の円周上４箇所に９０°間隔で２段にわたってスプリング（第２付勢部材）５２が配設され、４個の内径保持爪２２を半径方向外方へ付勢している。
【００２１】
内径保持爪２２は、中空円筒をその軸心で交わる４個の垂直平面で均等に４つ割りにした瓦形状である。
【００２２】
第１ガイド部材１２の上方端部には、第２プレート部材１８が垂直方向にスライド自在に配設されている。第２プレート部材１８は、プレス機等に接続され、上下にスライドする。第２プレート部材１８の中心部には、所定温度（本実施形態においては、約２７０℃）に昇温されたアルミニウム合金製の円筒形のフレーム６が懸垂されている。なお、第１プレート部材１１と第２プレート部材１８との間にスプリングを介装し、第２プレート部材１８の垂直方向上方へのスライドを助勢してもよい。
【００２３】
第１プレート部材１１上で第１円柱１４の軸心に対称に４本の細い円柱状の第２ガイド部材１６が立設固定されている。第２ガイド部材１６には、リング部材１７が垂直方向にスライド自在にガイドされている。第１プレート部材１１とリング部材１７との間に介装されたスプリング５１（第１付勢部材）によって、リング部材１７が垂直方向上方へ付勢されているが、第２ガイド部材１６の上方端部に固定された規制部材１６ａによって、後述する外径保持爪２０を介して垂直方向上方へのスライド量が規制されている。
【００２４】
図２および図３に示すように、リング部材１７は、第２ガイド部材１６にガイドされる４箇所のガイド穴１７ａを有する中空円板である。上方端面１７ｂ寄りの内周面１７ｃに、垂直方向下方に向かって縮径するテーパ状内孔１７ｄを有するリング状突起１７ｅが一体的に形成されていて、後述する外径保持爪２０と楔係合する。
【００２５】
図１、図４、図５および図６に示すように、外径保持爪２０は、垂直方向下方に向かって縮径する中空円錐台をその軸心で交わる４個の垂直平面で均等に４つ割りにした形状である。外周部には、リング部材１７のテーパ状内孔１７ｄと楔係合するテーパ面２０ａが形成されている。また、内周部には、複数の分割コア５の外周部と嵌合する内孔２０ｂが上方端面２０ｃから垂直方向下方に向かって形成されている。また、内孔２０ｂの下方端部から連続して拡径するテーパ状内孔２０ｄが形成されている。テーパ面２０ａがリング部材１７のテーパ状内孔１７ｄと楔係合している場合には、隣合う分割面２０ｅ間に隙間が生じている。各外径保持爪２０の下方端部には、逆Ｔ字状突条２０ｆが形成されている。
【００２６】
外径保持爪２０の上方端面２０ｃが第２ガイド部材１６の上方端部に固定された規制部材１６ａと当接し、外径保持爪２０のテーパ面２０ａがリング部材１７のテーパ状内孔１７ｄと係合しているため、リング部材１７の垂直方向上方へのスライド量は、外径保持爪２０を介して間接的に規制されている。
【００２７】
図１、図７および図８に示すように、外径保持爪２０の垂直方向下方側には、鍔付き円筒形状の円筒ガイド部材２１が配設されている。円筒ガイド部材２１の上方端部の鍔部２１ａには、外径保持爪２０の逆Ｔ字状突条２０ｆが嵌入されて外径保持爪２０を半径方向にスライド自在に保持するためのＴ溝２１ｂ（保持部）が円周上４箇所に９０°間隔で形成されている。Ｔ溝２１ｂの垂直方向下方側に連続して案内孔２１ｃを有する円筒部２１ｄが形成されていて、案内孔２１ｃが第１円柱１４の外周部１４ｂと嵌合する。
【００２８】
つぎに、第１実施形態の焼嵌め工法のプロセスを説明する。
【００２９】
図１に示すように、第２プレート部材１８の中心部には、所定温度（本実施形態においては、約２７０℃）に昇温されたアルミニウム合金製の円筒形のフレーム６が懸垂されているとともに、スプリング５２で半径方向外方へ付勢された内径保持爪２２に保持されかつ外径保持爪２０に保持された複数の分割コア５が、第１円柱１４の上方端面１４ａに載置されている。
【００３０】
第２プレート部材１８を下降させていくと、まずフレーム６の内周面６ａが複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａに所定寸法だけ嵌り込む。この状態で、複数の分割コア５は、フレーム６の内周面６ａでガイドされた形になり、複数の分割コア５とフレーム６との位置ずれが発生しない。
【００３１】
さらに第２プレート部材１８を下降させていくと、第２プレート部材１８に設けられたロッド部材４２がリング部材１７の上方端面１７ｂに当接し、スプリング５１の付勢力に抗してリング部材１７を下方に押し下げる。リング部材１７の下方へのスライドに伴い、外径保持爪２０が下方へスライドする。
【００３２】
外径保持爪２０のテーパ状内孔２０ｄの下方端部２０ｄ１が第１円柱１４の上方辺部１４ｃに達しさらに下降すると、テーパ状内孔２０ｄと上方辺部１４ｃとのカム作用によって、外径保持爪２０が半径方向外方に押し広げられるように円筒ガイド部材２１に対してスライドする。
【００３３】
さらに第２プレート部材１８を下降させていくと、外径保持爪２０の内孔２０ｂが第１円柱１４のガイド面１４ｂに嵌り込むとともに複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａから離脱する。この状態では、複数の分割コア５は、フレーム６の内周面でガイドされた形になり、複数の分割コア５とフレーム６との位置ずれは発生していない。
【００３４】
さらに第２プレート部材１８を下降させていくと、複数の分割コア５がフレーム６内に完全に入り込む。
【００３５】
外径保持爪２０が複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａから完全に離脱した状態で第２プレート部材１８を静止させ所定時間保持すると、アルミニウム合金製のフレーム６が自然冷却されて収縮し、所定時間経過すると複数の分割コア５とフレーム６との焼嵌めが完了する。
【００３６】
焼嵌め完了後、第２プレート部材１８を上昇させると、複数の分割コア５の内周面５ｂと内径保持爪２２との摩擦係合力が複数の分割コア５とフレーム６との焼嵌め係合力よりはるかに小さいため、複数の分割コア５とフレーム６とが一体のまま内径保持爪２２から離脱し、第２プレート部材１８が図１の初期状態に戻り、焼嵌め作業が終了する。
【００３７】
第１実施形態によれば、外径保持爪２０と内径保持爪２２とによって複数の分割コア５を保持し、フレーム６の下降に伴ってフレーム６の内周面６ａが複数の分割コア５の外周面５ａをガイドしつつ外径保持爪２０が複数の分割コア５の外周面５ａから離脱していくため、溶接や接着によって複数の分割コア５をあらかじめ一体化しておく必要がなく、複数の分割コア５が分割されたままで低コストに精度よく焼嵌めが可能となる。
【００３８】
つぎに、第２実施形態について、図９に基いて説明する。なお、図９において、第１実施形態と同一形状、機能のものは、図１と同じ符号を付し、説明は省略する。
【００３９】
第２実施形態においては、リング部材１１７から円筒部材１１４の軸心方向へ延在する駆動部材１１７ｆに垂直方向へスライド自在に保持される保持軸１１５ａと保持軸１１５ａの下方端に設けられて保持軸１１５ａより半径方向寸法が大きい規制部１１５ｂと保持軸１１５ａの上方端に設けられて垂直方向上方へ向かって拡径するテーパ軸１１５ｃとを有する段付きテーパ軸部材１１５が設けられ、内径保持爪１２２のテーパ状内孔１２２ａとテーパ軸１１５ｃとが楔係合している。
【００４０】
段付きテーパ軸部材１１５と駆動部材１１７ｆとの間には、スプリング１５２が介装され、駆動部材１１７ｆに対して垂直上方に段付きテーパ軸部材１１５を付勢している。
【００４１】
つぎに、第２実施形態の焼嵌め工法のプロセスを説明する。
【００４２】
図９に示すように、第２プレート部材１８の中心部には、所定温度（本実施形態においては、約２７０℃）に昇温されたアルミニウム合金製の円筒形のフレーム６が懸垂されているとともに、段付きテーパ軸部材１１５のテーパ軸１１５ｃと楔係合する内径保持爪１２２に保持されかつ外径保持爪２０に保持された複数の分割コア５が、円筒部材１１４の上方端面１１４ａに載置されている。
【００４３】
第２プレート部材１８を下降させていくと、まずフレーム６の内周面６ａが複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａに所定寸法だけ嵌りこむ。この状態で、複数の分割コア５は、フレーム６の内周面６ａでガイドされた形になり、複数の分割コア５とフレーム６との位置ずれが発生しない。
【００４４】
さらに第２プレート部材１８を下降させていくと、第２プレート部材１８に設けられたロッド部材４２、リング部材１１７の上方端面１１７ｂに当接し、スプリング５１の付勢力に抗してリング部材１１７を下方に押し下げる。リング部材１１７の下方へのスライドに伴い、外径保持爪２０が下方へスライドするとともに、駆動部材１１７ｆが段付きテーパ軸部材１１５の規制部１１５ｂに当接し、段付きテーパ軸部材１１５と内径保持爪１２２とが楔係合したまま内径保持爪１２２の外周面１２２ｂが複数の分割コア５の内周面５ｂと摺動しながら下降する。
【００４５】
外径保持爪２０のテーパ状内孔２０ｄの下方端部２０ｄ１が円筒部材１１４の上方辺部１１４ａに達しさらに下降すると、テーパ状内孔２０ｄと上方辺部１１４ａとのカム作用によって、外径保持爪２０が半径方向外方に押し広げられるように円筒ガイド部材２１に対してスライドする。
【００４６】
さらに第２プレート部材１８を下降させていくと、外径保持爪２０の内孔２０ｂが円筒部材１１４のガイド面１１４ｂに嵌り込むとともに複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａから離脱する。この状態では、複数の分割コア５は、フレーム６の内周面でガイドされた形になり、複数の分割コア５とフレーム６との位置ずれは発生していない。
【００４７】
外径保持爪２０が複数の分割コア５で形成される円筒部の外周面５ａから完全に離脱した状態で第２プレート部材１８を静止させ所定時間保持すると、アルミニウム合金製のフレーム６が自然冷却されて収縮し、所定時間経過すると複数の分割コア５とフレーム６との焼嵌めが完了する。
【００４８】
焼嵌め完了後、第２プレート部材１８を上昇させると、複数の分割コア５の内周面５ｂと内径保持爪１２２との摩擦係合力が複数の分割コア５とフレーム６との焼嵌め係合力よりはるかに小さいため、複数の分割コア５とフレーム６とが一体のまま内径保持爪１２２から離脱し、第２プレート部材１８が図９の初期状態に戻り、焼嵌め作業が終了する。
【００４９】
第２実施形態によれば、外径保持爪２０と内径保持爪１２２とによって複数の分割コア５を保持し、フレーム６の下降に伴ってフレーム６の内周面６ａが複数の分割コア５の外周面５ａをガイドしつつ外径保持爪２０が複数の分割コア５の外周面５ａから離脱していくため、溶接や接着によって複数の分割コア５をあらかじめ一体化しておく必要がなく、複数の分割コア５が分割されたままで低コストに精度よく焼嵌めが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
５    分割コア
６    フレーム
１１    第１プレート部材
１２    第１ガイド部材
１３    円柱部材
１４    第１円柱
１５    第２円柱
１７、１１７    リング部材
１７ｄ、１１７ｄ    テーパ状内孔
１８    第２プレート部材
１９    第２ガイド部材
１９ａ    規制部材
２０    外径保持爪
２１    円筒ガイド部材
２２、１２２    内径保持爪
４２    ロッド部材
５１    スプリング（第１付勢部材）
５２、１５２    スプリング（第２付勢部材）
１１４    円筒部材
１１５    段付きテーパ軸部材
１１７ｆ    駆動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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